RU2047057C1 - Sorption cooling machine - Google Patents
Sorption cooling machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2047057C1 RU2047057C1 RU93002876A RU93002876A RU2047057C1 RU 2047057 C1 RU2047057 C1 RU 2047057C1 RU 93002876 A RU93002876 A RU 93002876A RU 93002876 A RU93002876 A RU 93002876A RU 2047057 C1 RU2047057 C1 RU 2047057C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- channel
- generator
- flow heat
- flow
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к холодильной технике, а именно к теплоиспользующим установкам для выработки холода. The invention relates to refrigeration, and in particular to heat-using installations for generating cold.
Известны теплоиспользующие холодильные установки абсорбционного типа, содержащие соединенные между собой конденсатор, дефлегматор, генератор, теплообменник крепкого и слабого растворов, насос перекачки крепкого раствора, теплообменник растворов и испаритель (авт. св. СССР N 245805, кл. F 25 B 15/02, 1967). Known heat-using absorption refrigeration units containing a condenser, a reflux condenser, a generator, a heat exchanger of strong and weak solutions, a pump for transferring a strong solution, a heat exchanger of solutions and an evaporator (ed. St. USSR N 245805, class F 25 B 15/02, 1967).
В указанных установках насос перекачки раствора требует значительного количества энергии из-за преодоления большой разности давлений при перекачке раствора из абсорбера в генератор. Эта разность давлений тем больше, чем ниже температура вырабатываемого холода. In these installations, the solution transfer pump requires a significant amount of energy due to overcoming the large pressure difference when pumping the solution from the absorber to the generator. This pressure difference is greater, the lower the temperature of the generated cold.
Указанный недостаток устранен в известных теплоиспользующих холодильных машинах (установках), содержащих последовательно соединенные трубопроводами в замкнутый контур конденсатор, канал трехпоточного теплообменника, смеситель, второй канал трехпоточного теплообменника, насос, канал двухпоточного теплообменника, генератор с отделением жидкости и дефлегматор, а нижняя часть полости генератора соединена трубопроводом со смесителем через второй канал двухпоточного теплообменника и третий канал трехпоточного теплообменника (авт.св. СССР 543813, кл. F 25 B 5/00, 1974). This drawback is eliminated in the known heat-using refrigerating machines (units) containing a condenser, a channel of a three-flow heat exchanger, a mixer, a second channel of a three-flow heat exchanger, a pump, a channel of a two-flow heat exchanger, a generator with a liquid separation and a reflux condenser, and the lower part of the cavity of the generator connected by a pipeline to the mixer through the second channel of the two-line heat exchanger and the third channel of the three-line heat exchanger (autoswitch C SSR 543813, CL F 25 B 5/00, 1974).
Насос уже не преодолевает разность давлений, а его напор равен лишь перепаду давлений за счет гидравлического сопротивления трубопроводов. The pump no longer overcomes the pressure difference, and its head is equal only to the pressure drop due to the hydraulic resistance of the pipelines.
Однако наличие насоса снижает надежность холодильной машины в работе. However, the presence of a pump reduces the reliability of the chiller in operation.
Целью изобретения является повышение надежности холодильной машины в работе. The aim of the invention is to increase the reliability of the refrigeration machine in operation.
Для этого верхняя часть двухпоточного теплообменника размещена в пределах высоты генератора, нижняя часть полости которого соединена с вторым каналом двухпоточного теплообменника S-образным трубопроводом, верхняя часть которого соединена трубопроводом с верхней частью полости отделителя жидкости генератора, а нижняя часть выполнена в виде теплообменника, второй канал трехпоточного теплообменника соединен непосредственно с каналом двухпоточного теплообменника. Кроме того машина, снабжена ресивером, регулирующим вентилем и дополнительным двухпоточным теплообменником, установленными последовательно на трубопроводе между конденсатором и каналом трехпоточного теплообменника, а второй канал дополнительного двухпоточного теплообменника размещен на трубопроводе между каналом двухпоточного теплообменника и вторым каналом трехпоточного теплообменника. For this, the upper part of the double-flow heat exchanger is placed within the height of the generator, the lower part of the cavity of which is connected to the second channel of the double-flow heat exchanger by an S-shaped pipe, the upper part of which is connected by a pipe to the upper part of the cavity of the generator fluid separator, and the lower part is made in the form of a heat exchanger, the second channel a three-line heat exchanger is connected directly to the channel of the two-line heat exchanger. In addition, the machine is equipped with a receiver, a control valve and an additional two-flow heat exchanger installed in series on the pipeline between the condenser and the channel of the three-flow heat exchanger, and the second channel of the additional two-flow heat exchanger is placed on the pipeline between the channel of the two-flow heat exchanger and the second channel of the three-flow heat exchanger.
На чертеже изображена предлагаемая холодильная машина. The drawing shows the proposed refrigeration machine.
Она содержит дефлегматор 1, конденсатор 2, ресивер 3, отделитель 4 жидкости, S-образный трубопровод 5, генератор 6, теплообменник 7 нижнюю часть S-образного теплообменника, теплоизолированный корпус 8 холодильника, камеру 9 холодильника, заправочный штуцер 10 с запорным вентилем, трубопровод 11, соединяющий верхнюю часть S-образного трубопровода с верхней частью полости отделителя жидкости 4, трубопровод 13, соединяющий канал двухпоточного теплообменника с паровой полостью отделителя жидкости генератора, вентиль 13 двухпоточный теплообменник 14, дополнительны двухпоточный теплообменник 15, трехпоточный теплообменник 16, смеситель 17, теплоизолированную дверь 18 холодильника. It contains a reflux condenser 1, a condenser 2, a receiver 3, a liquid separator 4, an S-shaped pipe 5, a generator 6, a heat exchanger 7 a lower part of an S-shaped heat exchanger, an insulated refrigerator case 8, a refrigerator chamber 9, a filling nozzle 10 with a shut-off valve, a pipeline 11, connecting the upper part of the S-shaped pipeline to the upper part of the cavity of the liquid separator 4, a pipe 13 connecting the channel of the dual-flow heat exchanger with the steam cavity of the generator liquid separator, valve 13, a dual-flow heat exchanger 14, d additionally double-flow heat exchanger 15 trehpotochny heat exchanger 16, a mixer 17, an insulated door 18 of the refrigerator.
Верхняя часть двухпоточного теплообменника 14 размещена в пределах высоты корпуса генератора 6, что позволяет снизить общую высоту холодильной машины и улучшить ее компактность. The upper part of the dual-flow heat exchanger 14 is placed within the height of the housing of the generator 6, which allows to reduce the overall height of the refrigeration machine and improve its compactness.
Рабочим веществом машины является смесь таких компонентов, при смешении которых в жидком состоянии поглощается теплота (снижается температура раствора), например пропана и ацетона, в соотношении 50%/50% по массе. The working substance of the machine is a mixture of such components, when mixed in a liquid state, heat is absorbed (the temperature of the solution decreases), for example propane and acetone, in a ratio of 50% / 50% by weight.
Сорбционная холодильная машина представляет собой систему сообщающихся между собой теплообменников. Машина заряжается рабочим веществом вводом сначала нелетучего компонента (ацетона), а затем летучего (пропана) таким образом, чтобы они образовали раствор. Перед зарядкой компоненты очищают от неконденсирующихся газов, а полость машины вакуумируют. Компоненты вводят в таком количестве, чтобы в установившемся режиме работы уровень жидкости в генераторе 6 находился внутри труб, например напротив выходного патрубка греющей среды из генератора 6. Тогда высота столба этой жидкости (ацетона) равна расстоянию от этого патрубка до нижней части смесителя 17 (hа), а высота столба пропана должна быть равна расстоянию от нижней части смесителя 17 до середины ресивера 3 (hр). При этом ha ˙ρaha ˙ρp, откуда находим минимальную высоту (hр) размещения ресивера 3 (где ρa,ρp плотности ацетона и пропана соответственно).Sorption refrigeration machine is a system of interconnected heat exchangers. The machine is charged with a working substance by first introducing a non-volatile component (acetone) and then volatile (propane) so that they form a solution. Before charging, the components are cleaned of non-condensable gases, and the cavity of the machine is evacuated. The components are introduced in such a quantity that, in the steady-state operating mode, the liquid level in the generator 6 is inside the pipes, for example, opposite the outlet pipe of the heating medium from the generator 6. Then the column height of this liquid (acetone) is equal to the distance from this pipe to the bottom of the mixer 17 (h a ), and the height of the propane column should be equal to the distance from the bottom of the mixer 17 to the middle of the receiver 3 (h p ). Moreover, h a ˙ρ a h a ˙ρ p , whence we find the minimum height (h p ) of the receiver 3 (where ρ a , ρ p are the densities of acetone and propane, respectively).
Место соединения трубопровода 12 с паропроводом из генератора 6 в дефлегматор 1 может быть в пределах от высоты (hа) до уровня жидкого раствора при первоначальной зарядке. Для обеспечения оптимальной циркуляции раствора и компонентов необходимо располагать место соединения трубопровода 12 с паропроводом на минимальном расстоянии над уровнем жидкости в генераторе 6. Указанное взаимное расположение генератора, трубопроводов и ресивера обеспечивает повышение надежности циркуляции, а следовательно, и работы машины.The junction of the pipe 12 with the steam pipe from the generator 6 to the reflux condenser 1 can be in the range from height (h a ) to the level of the liquid solution during initial charging. To ensure optimal circulation of the solution and the components, it is necessary to place the junction of the pipe 12 with the steam line at a minimum distance above the liquid level in the generator 6. The indicated relative position of the generator, pipelines and receiver provides increased reliability of circulation, and hence the operation of the machine.
Машина работает следующим образом. The machine operates as follows.
При подводе греющей среды сначала в теплообменник 7 и затем в генератор 6 раствор кипит. Пары под действием перепада давления в генераторе и конденсаторе двигаются в конденсатор. В дефлегматоре пары очищаются от высококипящего компонента (ацетона) и чистый низкокипящий компонент (пропан) после конденсации под действием сил тяжести стекает в ресивер 3. Поток жидкого пропана может регулироваться вентилем 13. Затем поток пропана попадает в дополнительный двухпоточный теплообменник, где охлаждается идущим навстречу холодным раствором. When the heating medium is supplied, first the solution boils in the heat exchanger 7 and then in the generator 6. Vapors under the action of a differential pressure in the generator and capacitor move into the capacitor. In the reflux condenser, the vapors are cleaned of the high-boiling component (acetone) and the clean low-boiling component (propane) after condensation flows under the influence of gravity into the receiver 3. The flow of liquid propane can be regulated by valve 13. Then the flow of propane enters an additional two-flow heat exchanger, where it is cooled by a cold solution.
При кипении в генераторе 6 раствор обогащается ацетоном и плотность его возрастает. Тяжелый ацетон собирается в нижней части генератора 6 и поступает в теплообменник 7, где температура возрастает, а давление падает на высоту столба ацетона в теплообменнике 7. Это позволяет повысить чистоту ацетона. Образовавшиеся при этом пары пропана из верхней части S-образного трубопровода 5 поступают в паровую полость отделителя жидкости 4, а жидкий ацетон поступает в двухпоточный теплообменник 14 и охлаждается идущим противотоком раствором. Жидкие пропан и ацетон охлаждаются до минимальной температуры в трехпоточном теплообменнике 16, а затем смешиваются поглощением теплоты, охлаждая воздух в камере 9. When boiling in the generator 6, the solution is enriched with acetone and its density increases. Heavy acetone is collected in the lower part of the generator 6 and enters the heat exchanger 7, where the temperature rises and the pressure drops to the height of the column of acetone in the heat exchanger 7. This allows to increase the purity of acetone. The resulting propane vapor from the upper part of the S-shaped pipe 5 enters the vapor cavity of the liquid separator 4, and liquid acetone enters the dual-flow heat exchanger 14 and is cooled by a countercurrent solution. Liquid propane and acetone are cooled to a minimum temperature in a three-flow heat exchanger 16, and then mixed by absorption of heat, cooling the air in the chamber 9.
Надежность в работе сорбционной холодильной машины определяется в основном надежностью ее запуска и надежностью в работе насоса циркуляции раствора. В предлагаемой машине запуск производится не от насоса, а от выпаривания раствора в генераторе и вытеснения раствора столбами жидких компонентов под действием силы тяжести. В предлагаемой машине генератор 6 выполняет лишь функцию разделения компонентов, а функцию обеспечения циркуляции выполняет взаимное расположение и взаимосвязь элементов машины. Интенсивность циркуляции увеличивается в случае кипения раствора в двухпоточном теплообменнике 14 и прохождения парожидкостной смеси по трубопроводу 12. При запуске этот фактор не действует. Таким образом, конструктивно обеспечена движущая сила циркуляции за счет конструктивного снижения высоты столба раствора по сравнению с высотой, обеспечивающей то же давление, что и столбы чистых пропана и ацетона. The reliability of the sorption refrigeration machine is determined mainly by the reliability of its start-up and the reliability of the solution circulation pump. In the proposed machine, the start is made not from the pump, but from the evaporation of the solution in the generator and the displacement of the solution by columns of liquid components under the action of gravity. In the proposed machine, the generator 6 performs only the function of separation of components, and the function of ensuring circulation performs the relative position and interconnection of the elements of the machine. The circulation intensity increases in the case of boiling the solution in a two-flow heat exchanger 14 and the passage of the vapor-liquid mixture through the pipe 12. At startup, this factor does not work. Thus, the driving force of the circulation is structurally ensured due to the constructive decrease in the height of the solution column in comparison with the height providing the same pressure as the columns of pure propane and acetone.
Надежность запуска сорбционной холодильной машины и надежность циркуляции рабочего вещества подтвержденый экспериментально. Как дополнительный положительный эффект следует отметить автоматическую согласованность производительности, генератора 6 и теплообменника 7 с подачей раствора в генератор. The reliability of the launch of the sorption refrigeration machine and the reliability of the circulation of the working substance are confirmed experimentally. As an additional positive effect, it should be noted the automatic coordination of the performance of the generator 6 and the heat exchanger 7 with the supply of solution to the generator.
Предлагаемая конструкция сорбционной холодильной машины повышает основное ее потребительское качество надежность в работе. The proposed design of a sorption refrigeration machine increases its main consumer quality reliability in operation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93002876A RU2047057C1 (en) | 1993-01-15 | 1993-01-15 | Sorption cooling machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93002876A RU2047057C1 (en) | 1993-01-15 | 1993-01-15 | Sorption cooling machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2047057C1 true RU2047057C1 (en) | 1995-10-27 |
| RU93002876A RU93002876A (en) | 1995-11-20 |
Family
ID=20135852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93002876A RU2047057C1 (en) | 1993-01-15 | 1993-01-15 | Sorption cooling machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2047057C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2504485C2 (en) * | 2012-03-20 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Vehicle air conditioner |
-
1993
- 1993-01-15 RU RU93002876A patent/RU2047057C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 543813, кл. F 25B 5/00, 1974. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2504485C2 (en) * | 2012-03-20 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Vehicle air conditioner |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2224189C2 (en) | Cooling absorption plant | |
| US2248178A (en) | Refrigeration | |
| EP0057694A1 (en) | Open cycle thermal boosting system. | |
| US5351504A (en) | Heat pump for heating or refrigerating buildings and delivering in combination hot water for sanitary fixtures | |
| US3402570A (en) | Refrigeration systems and refrigerants used therewith | |
| RU2047057C1 (en) | Sorption cooling machine | |
| US2484669A (en) | Method and device relating to absorption refrigerating apparatus | |
| US4622820A (en) | Absorption power generator | |
| US5791158A (en) | Internally fired generator with improved solution flow | |
| US4283918A (en) | Liquid phase separation in absorption refrigeration | |
| US2357340A (en) | Refrigeration | |
| US2129982A (en) | Refrigeration | |
| CN100357674C (en) | Water-cooling inside superposed refrigerating system | |
| US2339815A (en) | Expansion control | |
| US2042355A (en) | Refrigerating system | |
| US3520150A (en) | Absorption refrigeration machine | |
| US3270522A (en) | Absorption refrigeration | |
| US2715819A (en) | Absorption refrigeration | |
| US2242191A (en) | Absorption refrigerating apparatus | |
| US2251314A (en) | Refrigeration | |
| US1953993A (en) | Absorption refrigeration | |
| CN117287872B (en) | Composite condensation evaporator and application thereof | |
| JPS6113545B2 (en) | ||
| US2473730A (en) | Refrigerating means | |
| US3270523A (en) | Solution heat exchanger arrangement for absorption refrigeration system |